Desgast de pastilles, discs i tambors de fre (motius del ràpid desgast de les peces del sistema de fre)
Contingut
Les peces de desgast del sistema de fre d'un cotxe, i es tracta de discos, tambors i pastilles que no estan subjectes a substitució programada a causa del seu recurs impredictible. Tot depèn de la situació del trànsit, dels hàbits del conductor i de la qualitat dels materials. Per tant, és vital avaluar l'estat de les peces amb rigorosa periodicitat per tal d'arreglar en el temps un canvi crític de dimensions de control.
El principi de funcionament del sistema de frenada del cotxe
El principi general dels frens és l'organització de la fricció entre les peces connectades rígidament als elements de suspensió i les peces que giren amb les rodes.
L'aparició d'aquesta força apaga l'energia d'un cotxe en moviment, reduint la velocitat.
Frens de disc
El mecanisme de fre de tipus disc consisteix en una pinça connectada als braços de suspensió a través d'altres parts, que gira coaxialment amb el cub de la roda de disc i les pastilles de fre.
Amb un augment de la pressió en els cilindres de fre hidràulic que formen la pinça, els seus pistons comencen a moure's, desplaçant les pastilles que cobreixen el disc a banda i banda. L'àrea del coixinet és diverses vegades més petita que l'àrea lateral del disc, és a dir, només en capturen un petit sector.
El nombre de cilindres de la pinça pot variar, depenent de l'eficiència del frenat requerida i d'altres motius, però sempre hi ha dues pastilles que es mouen l'una cap a l'altra.
La seva precàrrega es proporciona ja sigui per cilindres de contraoperació, o per l'anomenat suport de tipus flotant, quan no calgui un segon cilindre.
Esquema de funcionament d'una pinça amb estructura flotant:
- 1 - suport.
- 2 - guia.
- 3 - anell de segellat.
- 4 - pinça amb un cilindre.
- 5 - pistó.
- 6 - puny.
- 7 - pastilles.
- 8 - disc de fre.
- 9 - líquid de fre.
- 10 - encaix.
Calibre amb disseny fix:
- 2 - cargols de muntatge.
- 4 - pinça amb cilindres.
- 5 - pistons.
- 6 - punys de segellat.
- 7 - pastilles.
- 8 - disc de fre.
- 9 - líquid de fre.
- 10 - encaix.
El fre de disc té diversos avantatges que han assegurat el seu ús en la gran majoria dels cotxes:
- Alta eficiència tèrmica, ja que el disc està gairebé completament obert i disponible per a la refrigeració per aire exterior.
- Simplicitat i disseny compacte.
- Facilitat per controlar l'estat de les superfícies de desgast de pastilles i discs.
- Possibilitat d'utilitzar ventilació addicional amb l'ajuda de l'estructura interna del disc i la seva perforació.
- Baixa sensibilitat a la brutícia i l'entrada d'humitat a causa de les bones condicions d'auto-neteja.
El material dels discos sol ser el ferro colat, que té unes propietats de fricció satisfactòries i la seva estabilitat, menys sovint l'acer, i per a aplicacions esportives s'utilitzen materials compostos que permeten el funcionament a altes temperatures sense pèrdua de resistència i geometria.
Els coixinets consisteixen en un substrat d'acer, sobre el qual es fixen revestiments de fricció fets d'un material seleccionat per molts anys d'investigació amb cola especial i puntes modelades.
La dificultat aquí rau en el compromís entre nombroses propietats conflictives, alt coeficient de fricció sobre ferro colat i acer, resistència al desgast, la capacitat de protegir els discs del desgast, l'estabilitat de la temperatura i un nivell mínim de soroll acústic.
Frens de tambor
Inclouen tambors de fre en forma de cilindres tancats per un costat i pastilles de fre que treballen a la seva superfície interior.
Els cilindres hidràulics de treball també es troben a l'interior, quan premeu el pedal, separen els coixinets, pressionant-los contra els tambors. L'àrea del coixinet és només una mica més petita que la superfície cilíndrica interior.
L'ús d'aquests mecanismes és limitat, a causa d'algunes deficiències fonamentals:
- imperfeccions de refrigeració, els coixinets funcionen en una cavitat tancada;
- poca resistència dels revestiments quan l'aigua entra dins del fre;
- dimensions i pes importants de tota l'estructura.
Al mateix temps, els bidons tenen els seus propis avantatges, en particular, resistència a la contaminació, llarga vida útil i facilitat tecnològica de fabricació.
Per què es desgasten les pastilles, els discs i els tambors de fre
La fricció, que actua com a principal factor de treball en l'eficiència dels frens, té una essència física ben definida. Es tracta d'una col·lisió entre les més petites irregularitats, la rugositat de les superfícies de fregament, que no sempre els queda sense conseqüències.
I aquestes conseqüències són com més tristes, com més gran és el coeficient de fricció, és a dir, més ràpid s'atura la màquina. Hem de triar un compromís entre la qualitat de la frenada i la durabilitat de les peces.
A partir de molts anys d'experiència, els materials del revestiment i del disc es seleccionen de manera que el disc mitjà pugui sobreviure a tres o quatre jocs de pastilles. Aquest és l'òptim pel que fa a la relació entre el preu d'un disc massiu i car i el cost de pastilles relativament barates, que es consideren consumibles.
Causes del desgast ràpid
La vida útil reduïda dels elements de fricció del fre és causada per diversos factors.
- Estil de muntar. És natural que amb un ús freqüent del pedal, el desgast sigui més ràpid, sobretot si els frens no tenen temps de refredar-se.
- Desviacions en les propietats dels materials. No sempre amb les substitucions actuals, els discos (tambors) i les pastilles s'instal·len exactament igual que a la fàbrica. Els discos es poden fabricar amb ferro colat de diferents dureses i contingut de carboni, i els pastilles es fabriquen amb diferents tecnologies, utilitzant materials tradicionals sense amiant, inclusió de metalls o fibres orgàniques. Com a resultat, és possible, amb la mateixa eficàcia en diverses combinacions, canviar de pastilles o discs més sovint.
- Brutícia a les superfícies de treball. La pols i la sorra funcionen com a abrasius, la qual cosa accelera el desgast.
- Corrosió del disc i degradació del material de revestiment. Es poden produir tant a causa de l'ús rar dels frens, com viceversa, sobreescalfament constant.
- Mal funcionament de l'aparell de guia del fre. Els coixinets no pressionaran de manera uniforme, provocant un desgast anormal d'un sol costat.
- Problemes amb els coixinets de les rodesquan la roda de joc provoca un fregament constant de les pastilles del disc.
- Infraccions en el manteniment de buits. Negligència dels ajustos del fre de tambor o acidificació dels pistons dels frens de disc.
Com podeu veure, un desgast accelerat es pot produir tant per motius naturals com per la falta d'atenció del conductor.
Per què apareix un desgast desigual de les peces?
Això es deu més sovint a la corrosió interna dels pistons i cilindres de l'accionament hidràulic. Especialment en mecanismes de múltiples pistons. També hi ha acidesa a l'aparell de guia de la pinça.
El suport es deforma, fent que els coixinets es pressionin més fort en una vora que en l'altra. La pinça s'ha de desmuntar, netejar i lubricar, evitant que el lubricant entri a les superfícies de fricció. Però és millor recórrer a la substitució de peces.
Quin és el perill de desgast de les peces del sistema de fre
Quan les peces arriben a dimensions crítiques, l'eficiència de frenada disminueix, cosa que no sempre es nota a causa de les reserves incorporades al sistema de frenada. Això és un cert engany, els frens poden fallar sobtadament amb conseqüències irreparables.
A la carrera màxima de les pastilles, amb un desgast inacceptable, els pistons s'estenen massa fora dels cilindres, caient en zones corroïdes i sense treballar prèviament. Hi ha una alta probabilitat d'embussos amb un augment del desgast semblant a una allau i una fallada completa.
Això s'agreuja amb una disminució del gruix del disc per sota del límit permès. Cada cotxe té el seu propi estàndard de mida mínima, que s'ha de controlar en cada manteniment programat.
Comprovació de les pastilles sense treure la roda
No sempre és possible fer-ho sense treure la roda. El disc ha de tenir una distància suficientment gran entre els radis per proporcionar un control visual. De vegades cal fer servir un mirall i una llanterna.
Si considerem la zona de contacte entre el coixinet i el disc, amb bona llum es pot veure la mida del revestiment de fricció que queda al substrat del coixinet.
Normalment el valor límit és de 2-3 mm. És perillós conduir més lluny. I és millor no portar-lo a aquest valor, després dels 4 mm restants és hora de canviar els coixinets.
El problema es complica encara més per la irrealitat gairebé total d'avaluar el coixinet intern amagat sota la pinça.
Encara que es pugui veure des de l'extrem del disc, això donarà poca informació, aquesta zona es desgasta de manera desigual i també queda oculta per la vora que es forma durant el desgast a la circumferència del disc. És a dir, amb un desgast desigual de les pastilles, estudiar només l'exterior no donarà res.
Afortunadament, els dissenyadors solen proporcionar un indicador de límit de desgast electrònic o acústic. El bloc comença a cruixir de manera característica o il·lumina l'indicador del quadre de comandament.
Recomanacions per a la substitució de pastilles de fre
El disseny dels frens de totes les màquines és similar, de manera que es poden distingir les següents característiques del manteniment de les unitats.
- Les pastilles es canvien sempre en conjunts en el mateix eix. És inacceptable canviar-los d'un en un amb un desgast desigual.
- En substituir els coixinets, cal lubricar tot el seu aparell de guia amb una composició especial d'alta temperatura.
- Un control obligatori està subjecte a la llibertat de moviment dels pistons dels cilindres hidràulics.
- En cas de desgast desigual del disc o superació dels límits de la seva geometria, el disc s'ha de substituir sense condicions.
- En empènyer els pistons sota les noves pastilles, s'han de prendre mesures per augmentar lliurement el nivell de fluid al dipòsit del cilindre mestre i, a continuació, portar el nivell a la normalitat.
- La primera vegada que premeu el pedal després d'instal·lar les pastilles, cau, de manera que no podeu començar a moure's sense prémer el fre diverses vegades.
- Al principi, les pastilles entraran, de manera que l'eficàcia dels frens no es restablirà immediatament.
- Els mecanismes de tambor de l'eix posterior requeriran un ajust del fre de mà.
No hi pot haver petiteses en el manteniment del sistema de fre. No espereu que la substitució de les pastilles resolgui tots els problemes.
En casos especialment greus, haureu d'actualitzar significativament tots els elements del sistema, mànegues, fluid de treball, fins a substituir les pinces, per molt car que sigui. En qualsevol cas, les conseqüències seran més cares.
